江苏省扬州中学2018-2019学年高二上学期期中考试物理（选修）Word版含答案.doc

江苏省扬州中学2018-2019学年第一学期期中考试 高二物理（选修）‎ 一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分，每小题只有一个选项符合题意。‎ ‎1．智能手机电池“快速充电技术”可以使用户在短时间内完成充电．比如对一块额定电压3.7 V、容量1430毫安时的电池充电，可以在半小时内将电池充到满容量的75%．结合本段文字和你所学知识，关于“快速充电技术”，你认为下列叙述中比较合理的是 A．这里所提到的“毫安时”指的是一种能量单位 B．这里所提到的“满容量的75%”是指将电池电压充到3.7 V的75%‎ C．快速充电技术提高了锂电池的原有容量 D．对额定电压3.7 V的锂电池充电，其充电电压应高于3.7 V ‎2. 在匀强磁场中有粗细均匀的同种导线制成的等边三角形线框abc，磁场方向垂直于线框平面，ac两点间接一直流电源，电流方向如图所示．则 ‎ A. 导线ab受到的安培力大于导线ac受到的安培力 B. 导线abc受到的安培力大于导线ac受到的安培力 C. 线框受到安培力的合力为零 D. 线框受到安培力的合力方向垂直于ac向下 ‎3．如图，一束电子沿z轴正向流动，则在图中y轴上A点的磁场方向是 A．+x方向 B．-x方向 C．+y方向 D．-y方向 ‎4．如图所示，电视显像管中有一个电子枪，工作时它能发射电子，荧光屏被电子束撞击就能发光。在偏转区有垂直于纸面的磁场B1 和平行纸面上下的磁场B2，就是靠这样的磁场来使电子束偏转，使整个荧光屏发光。经检测仅有一处故障：磁场B1 不存在，则荧光屏上 A．不亮 B．仅有一条水平亮线 C．仅有一个中心亮点 D．仅有一条竖直亮线 ‎5．如图所示，电源的电动势和内阻分别为E、r，在滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中，下列各物理量变化情况为 ‎ A．电流表的读数逐渐减小 B．R0的功率逐渐增大 C．电源的输出功率可能先减小后增大 D．电压表与电流表读数的改变量的比值ΔU/ΔI先增大后减小 ‎ 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分，每小题有不少于两个选项符合题意。全部选对得4分，漏选得2分，错选和不答的得0分。‎ ‎6. 电热水器金属内胆出水口加接一段曲长管道，在电热水器漏电且接地线失效时，能形成“防电墙”，保障人的安全．如图所示，当热水器漏电且接地线失效时，其金属内胆与大地间电压为220 V，由于曲长管道中 水具有电阻(简称“隔电电阻”)，因而人体两端的电压不高于12 V，下列说法正确的是 ‎ A. 曲长管道应选用导电性能好的材料制成 B. 曲长管道应选用不易导电的材料制成 C. “隔电电阻”大于“人体电阻”，且两者串联 D. 热水器漏电且接地线失效时，“防电墙”使人体内无电流通过 ‎7．硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点．如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I变化的关系图象(电池电动势不变，内阻不是定值)，图线b是某电阻R的U-I图象．在该光照强度下将它们组成闭合回路时，下列说法中正确的是 ‎ A. 硅光电池的内阻为8 Ω B. 硅光电池的总功率为0.4 W C. 硅光电池的内阻消耗的热功率为0.32 W D. 若将R换成阻值更大的电阻，硅光电池的输出功率增大 ‎ 8．中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。结合上述材料，下列说法正确的是 ‎ A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合 B．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近 C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行 D．地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用 ‎ 9．如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的M、N两小孔中，O为M、N连线中点，连线上a、b两点关于O点对称。导线均通有大小相等、方向向上的电流；已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度，式中k是常数、I是导线中电流、r为点到导线的距离；一带正电的小球以初速度v0从a点出发沿连线运动到b点．关于上述过程，下列说法正确的是 A．小球先做加速运动后做减速运动 ‎ B．小球一直做匀速直线运动 C．小球对桌面的压力先减小后增大 ‎ D．小球对桌面的压力一直在增大 三、简答题：本题共3小题，共32分。把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答。‎ ‎10. （1）如图甲所示为某多用电表内部简化电路图，作电流表使用时，选择开关S应接 ▲ (选填“1”“2”“3”“4”或“5”)量程较大．‎ ‎　　　 　‎ ‎（2）某同学想通过多用表的欧姆挡测量量程为3 V的电压表内阻(如图乙)，主要步骤如下：‎ ‎① 把选择开关拨到“×100”的欧姆挡上；‎ ‎② 把两表笔相接触，旋转欧姆调零旋钮，使指针指在电阻零刻度处；‎ ‎③ 把红表笔与待测电压表 ▲ (选填“正”或“负”)接线柱相接，黑表笔与另一接线柱相连，发现这时指针偏转角度很小；‎ ‎④ 换用 ▲ (选填“×10”或“×1 k”)欧姆挡重新调零后测量，发现这时指针偏转适中，记下电阻数值；‎ ‎⑤ 把选择开关调至空挡或交流电压最高挡后拔下表笔，把多用电表放回桌上原处，实验完毕．‎ ‎（3） 实验中(如图丙)某同学读出欧姆表的读数为 ▲ _Ω，这时电压表读数为 ‎ ‎ ▲ V.‎ ‎（4）请你计算欧姆表内部电源电动势为 ▲ V．(保留两位有效数字)‎ ‎11．在“测定金属的电阻率”的实验中，小强同学先用多用电表粗测了一段粗细均匀的电阻丝的阻值（约为5 Ω），随后将其固定在带有刻度尺的木板上，准备进一步精确测量其电阻．现有电源（电动势E为3.0 V，内阻不计）、开关和导线若干，以及下列器材： ‎ A．电流表（量程0～3 A，内阻约0.025 Ω）‎ B．电流表（量程0～0.6 A，内阻约0.125 Ω）‎ C．电压表（量程0～3 V，内阻约3 kΩ）‎ D．滑动变阻器（0～20 Ω，额定电流2A）‎ E．滑动变阻器（0～100 Ω，额定电流1A）‎ ‎（1）为减小误差，且便于操作，在实验中电流表应选_ ▲ __，滑动变阻器应选_ ▲ _（选填器材前的字母）．‎ ‎（2）如图所示，是测量该电阻丝实验器材的实物图，图中已连接了部分导线，还有两根导线没有连接，请补充完成．‎ ‎（3‎ ‎）在开关闭合前，滑动变阻器的滑片应当调到最_ ▲ _（选填“左”或“右”）端．‎ ‎（4）若不计实验中的偶然误差，则下列说法正确的是 ▲ _．‎ A．测量值偏大，产生系统误差的主要原因是电流表分压 B．测量值偏小，产生系统误差的主要原因是电压表分流 ‎ C．若已知电压表的内阻，可计算出待测电阻的真实值 D．若已知电流表的内阻，可计算出待测电阻的真实值 ‎12．某实验小组用如下器材来测量电压表的内阻．‎ A．待测电压表（量程3V，内阻约几千欧） ‎ B．电流表（量程0.6A，内阻约0.1Ω）‎ C．电池组（电动势约3V，内阻可忽略） D．滑动变阻器R0‎ E．变阻箱R（0﹣9999Ω） F．开关和导线若干 V A R0‎ S ‎（1）图甲是某同学设计的电路，大家讨论后一致认为此电路不可行，你认为原因是 ‎ V R S ‎ ▲ ；‎ A．R0阻值较小 ‎ B．电流表存在内阻 C．电压表无法准确读数 ‎ D．电流表无法准确读数 乙 甲 ‎（2）同学们改用图乙电路进行测量，设电阻箱的阻值R，电压表的示数为U，为了根据图像能求得电压表的内阻，应该作 ▲ 图线（选“”、填“U﹣R”、）；‎ ‎（3）请根据你选择的坐标轴和下表的数据，在图丙中标上合适的标度作出相应图线；‎ R/kΩ ‎0.6‎ ‎1.5‎ ‎ 2‎ ‎ 3‎ ‎ 4‎ ‎ 5‎ U/V ‎2.5‎ ‎2‎ ‎1.8‎ ‎1.5‎ ‎1.3‎ ‎1.13‎ ‎/kΩ-1‎ ‎1.67‎ ‎0.67‎ ‎0.5‎ ‎0.33‎ ‎0.25‎ ‎0.20‎ ‎/V-1‎ ‎0.40‎ ‎0.50‎ ‎0.56‎ ‎0.67‎ ‎0.78‎ ‎0.88‎ 丙 ‎▲ ▲ ▲‎ O ‎（4）根据你所画出的图线，求出电源的电动势E= ▲ V，电压表内阻Rv= ▲ kΩ（保留两位有效数字）．‎ 四、计算论述题：本题共4小题，共57分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。‎ ‎13．（12分） 如图所示，已知电源电动势E=20V，内阻r=lΩ，当接入固定电阻R=4Ω时，电路中标有“3V，6W”的灯泡L和内阻RD =0.5Ω的小型直流电动机D都恰能正常工作.试求：‎ ‎（1）电路中的电流大小； ‎ ‎（2）电动机的额定电压； ‎ ‎（3）电动机的输出功率．‎ ‎14．（15分）一匀强磁场分布在以O为圆心，半径为R的圆形区域内，方向与纸面垂直，如图所示，质量为m、电荷量q的带正电的质点，经电场加速后，以速度v沿半径MO方向进入磁场，沿圆弧运动到N点，然后离开磁场，∠MON=1200，质点所受重力不计，求：‎ ‎（1）判断磁场的方向；[来源:Z&xx&k.Com]‎ ‎（2）该匀强磁场的磁感应强度B； ‎ ‎（3）带电质点在磁场中运动的时间．‎ ‎15．（15分）在近代物理实验中，常用回旋加速器加速得到高速粒子流．回旋加速器的结构如图所示，D1、D2是相距很近的两个处于匀强磁场中的半圆形金属盒，D形盒的缝隙处接交流电源，A处的粒子源产生的带电粒子在两盒之间被电场加速．设带电粒子质量为m，电量为q，匀强磁场磁感应强度为B，D形盒的最大半径为R，两个D形盒之间的距离为d，d远小于R，D形盒之间所加交变电压大小为U．不计粒子的初速度及运动过程中质量的变化，求：‎ ‎（1）所加交变电压的周期T；‎ ‎（2）带电粒子离开D形盒时的动能Ekm； ‎ ‎（3）带电粒子在回旋加速器磁场中运动的时间t1及在两D形盒间电场中运动的时间t2，并证明粒子在电场中运动的时间可以忽略不计．‎ x y O N M(，a)‎ v0‎ ‎16．（15分）如图，xoy平面内存在着沿y轴正方向的匀强电场，一个质量为m、带电荷量为+q的粒子从坐标原点O以速度v0沿x轴正方向开始运动．当它经过图中虚线上的M(，a)点时，撤去电场，粒子继续运动一段时间后进入一个矩形匀强磁场区域(图中未画出)，又从虚线上的某一位置N处沿y轴负方向运动并再次经过M点．已知磁场方向垂直xoy平面(纸面)向里，磁感应强度大小为B，不计粒子的重力．试求：‎ ‎（1）电场强度的大小；‎ ‎（2）N点的坐标；‎ ‎（3）矩形磁场的最小面积．‎ 江苏省扬州中学2018-2019学年第一学期期中考试 高二物理（选修）参考答案 一、单选题（1～5题，每题3分 ） 二、多选题（6～9题，每题4分）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ 答案 D D A B C BC AC ABD BD 三、简答题（本题共3小题，每空2分，共32分）‎ ‎10．（1） 1 （2） 负 ， ×1 k ；‎ ‎（3） 4.0×104 ， 2.20 ； （4） 3.0 ‎ ‎11．（1） B ， D　‎ ‎（2）如右图所示 ‎ ‎（3） 左　‎ ‎（4） BC （漏选得1分）‎ ‎0.2‎ ‎0.4‎ ‎0.6‎ ‎0.8‎ ‎1.0‎ R/kΩ O ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎/V-1‎ ‎12．（1） D ‎ ‎（2） ‎ ‎（3）如右图所示 ‎ ‎（4）2.8~3.2 2.8~3.5 ‎ 四、计算论述题（本题共4小题，共57分）‎ ‎13． （1）灯泡L正常发光，电路中的电流为  （3分）‎ ‎（2）由闭合电路欧姆定律可求得，‎ 电动机的额定电压为UD=E－I(r+R)－UL＝7V （4分）‎ ‎（3）电动机的总功率为P总＝IUD＝2×7＝14W （2分）‎ 电动机的热功率为P热＝I2RD＝22×0.5＝2W （2分）‎ 所以电动机的输出功率为P出＝P总－P热＝14－2＝12W  （1分）‎ ‎14． （15分） 解析：（1）根据左手定则，可知该磁场方向垂直纸面向外；（3分）‎ ‎（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，设轨道半径为r，圆心为O’如图所示，洛仑兹力提供向心力 因此： （2分）‎ 由几何关系可得 （2分） 联立得 （2分）‎ ‎（3）设粒子在磁场中运动的时间为t，粒子做匀速圆周运动，周期（2分）‎ 由于 ，因此运动的圆心角 （2分）‎ 因此粒子在磁场中运动的时间 （2分）‎ ‎15．（15分）解：（1）带电粒子在磁场中运动半周的时间与交变电压的半个周期相等， 得 ‎ （4分）‎ ‎（2）带电粒子离开D形盒时的轨迹半径为R，由圆周运动的规律得 ‎ （2分）‎ 解得： （1分）‎ 带电粒子离开D形盒时的动能 ‎ （2分）‎ ‎（3）设带电粒子在电场中加速的次数为n，有 ‎ 解得： ‎ 又因为带电粒子在磁场中运动的周期 ‎ 所以带电粒子在磁场中运动的时间 ‎ 解得： （2分）‎ 带电粒子在电场中的运动可看成匀加速直线运动，得 ‎ 其中 所以带电粒子在电场中运动的时间 （2分）‎ 有 ‎ 因为d远小于R，有t2远小于t1，所以带电粒子在电场中运动的时间可以忽略．（2分）‎ ‎ 16．（15分）解：如图是粒子运动过程的示意图   ‎ ‎（1）粒子从O到M做类平抛运动，设时间为t，则有 （2分）‎ 得 （2分）‎ ‎（2）粒子运动到M点时速度为v，与x方向的夹角为 ，则 ‎ ‎ ‎ ‎ ，即 （2分）‎ 由题意知，粒子从P点进入磁场，从N点离开磁场，粒子在磁场中以O′点为圆心做匀速圆周运动，设半径为R，则 ‎ ‎ 解得粒子做圆周运动的半径为 （2分）‎ 由几何关系知 ‎ 所以N点的纵坐标为 ‎ 横坐标为 （2分）‎ 即N点的坐标为（ ， ） （1分）‎ ‎（3）当矩形磁场为图示虚线矩形时的面积最小，则矩形的两个边长分别为 ‎ ‎ （2分）‎ 所以矩形磁场的最小面积为 （2分）‎